Введение к работе
Актуальность проблемы.
Вторичная эндотелиально-эпигелиальная дистрофия (ЭЭД) роговицы является тяжелым заболеванием глаза. По данным глазного банка МНТК "МГ" ежегодно из всех выполняемых сквозных кератопластик (СКП) - 36,2% приходится на ЭЭД роговицы, что занимает первое место среди показаний для данного вида операций (Федоров С.Н., Мороз З.И., Борзенок С.А., Комах Ю.А.,1998). Процент неблагоприятного исхода СКП по поводу вторичной ЭЭД роговицы составляет от 50 до 17% (Копаева В.Г.,1982; Мороз З.И., Ковшун Е.В., Волкова О.С.,1990; Борзенок С.А.,1995; Каспаров А.А.,1998). Кроме этого существует категория пациентов с буллезной кератопатией (БК), которым не показана полостная хирургическая операция из-за тяжелого соматического состояния, из-за высокого риска не прозрачного приживления трансплантата, а также из-за бесперспективности повышения зрения, вследствие грубой патологии сетчатки и зрительного нерва.
Таким больным производят паллиативные (нетрансплантационные) операции: передняя стромальная пункция (Cormier G., et all.,1996), фототерапевтическая кератэктомия (Корниловский И.М.,1995; Каспаров А.А.,1999; Niesen U. et al.,1994; Thomarm U. et al., 1995,1996), тотальная задняя криолексия роговицы (Каспаров А.А.,2000), пластика конъюнктивой и амнионом (Gundersen Т.,1958; Pires R.,1999). Суть большинства операций - создание рубцовой (фиброцеллюлярной) мембраны в роговице, которая служит барьером для чрезмерного проникновения жидкости и оказывает хороший лечебный эффект. Но рубцовая мембрана дополнительно снижает оптические свойства роговицы. Для пациентов, у которых функции сетчатки и ЗН сохранены - очень важно, на сколько это возможно, восстановить прозрачность роговицы.
В связи с этим, является актуальным разработка технологии внутрироговичного введения полимерной линзы при БК, где одновременно с лечебной, ставится и оптическая цель. Поэтому материал для внутрироговичнои линзы должен хорошо переноситься тканью роговицы и препятствовать образованию непрозрачной соединительнотканной капсулы.
Первым для изготовления лечебных интракорнеальных линз (ИКЛ) стал использоваться полиметилметакрилат (ПММА) (Choyce Р.,1965; Краснов М.М.,1967; Федоров С.Н. с соавт.,1970). Но из-за жесткости и непроницаемости ПММА возникал асептический некроз передних слоев роговицы над линзой и ее выпадение, при этом вокруг имплантата образовывалась грубая соединительнотканная капсула и
-2-происходило уплотнение задних слоев роговицы (Федоров С.Н., Мороз З.И., Зуев В.К.,1982; Джавришвили Г.В.,1991; Van Rij,1989). Для устранения выше приведенных недостатков для ИКЛ были предложены эластичные материалы: силикон (Dohlman С, Brown S.,1966) и полисульфон (Choyce Р.,1981). Несмотря на их непроницаемость для питательных веществ, количество асептических некрозов и экструзий имплантатов уменьшилось, особенно после применения перфорированных линз. Но вокруг ИКЛ выявлено образование полупрозрачной капсулы (Джавришвили Г.В.,1991; Lane S. et al.,1985, 1986; McCarey B.,1988; Binder P.,1989; Horgan et al.,1996). Использование перфорированных силиконовых линз также ограничивается сложной технологией производства материала, так как при ее нарушении силикон становится токсичным для тканей глаза (Назаренко Г.Б.,1997; Crawford J.B.,1986).
Краснов М.М., Каспаров А.А., Пивоваров Н.Н. с соавт. (1981) предложили для интраламеллярной кератопластики при БК использовать капсулу хрусталика, но существуют трудности ее заготовления и стерилизации.
Новым этапом развития полимерных материалов для ИКЛ явилось появление водосодержащих и водопроницаемых гидрогелей (Wichterle,1960), которые хорошо переносятся стромой роговицы (McCarey В.,1990; Werblin Т. et al.,1992; Barraquer J., Gomes M.,1997). Но данные морфологии выявили образование вокруг ИКЛ соединительнотканной капсулы, т.е. скопления вдоль поверхности линзы фибробластов, вновь образованных коллагеновых волокон и аморфного вещества (Binder Р., 1989). Клинически это проявлялось в виде так называемого interface haze (Steinert R. et al.,1996) - помутнения стромы роговицы у края линзы и вдоль ее передней и задней поверхности, и снижения оптических свойств роговицы. Поэтому для улучшения взаимодействия гидрогеля с тканями предпринимались попытки улучшить его свойства - обработка в низкотемпературной газоразрядной плазме (Шустеров Ю.А.,1998), синтез биополимера - сополимера коллагена (СК) (Федоров С.Н. с соавт., 1992).
О применении гидрогеля для лечебной интраламеллярной кератопластики при БК имеются единичные работы (Чеглаков Ю.А.,1983; Мороз З.И., Чеглаков Ю.А.,1984; Sendele D.,1983). При этом некоторые исследователи считают гидрогель непригодным к применению в клинике в качестве роговичного интраламеллярного имплантата, т.к. по их мнению, он или выталкивается роговицей наружу или токсичен (Двали М.Л. с соавт.,1986; Джавришвили Г.В.,1991).
Коррекция афакии в настоящий момент успешно проводится интраокулярными линзами (С.Н.Федоров, М.М.Краснов, H.Ridley, C.Binkhorst, и др.). Но существует ряд ситуаций (афакия, осложненная увеитом, тяжелой формой вторичной глаукомы и
-3-диабета, низким количеством эндотелиальных клеток, отсутствием задней капсулы хрусталика, грыжей стекловидного тела и колобомой радужки), при которых имплантация ИОЛ ограничена или относительно противопоказана из-за высокого риска осложнений. Контактную коррекцию при этом пациент часто не переносит.
Большой вклад в изучение операции кератофакии (КФ) внесли Краснов М.М.,1970; Федоров С.Н., Захаров В.Д.,1971; Груша ОБ., Мустаев И.А.,1971; Беляев В.С.,1964-1983; Веретенникова В.В.,1972; Карамян А.А.,1986; Душин Н.В.,1981; Barraquer J.,1961-1981; Krwawicz Т.,1961; Troutmann R.,1981 и др. Применение донорского матери&та для КФ создает трудности с отбором материала, подготовкой его к операции, вытачиванием из него линз. Это стимулировало поиск синтетического полимера для КФ (Животовский Д.С.,1970,1972; Knowles W.,1961; Barraquer J.,1949 -1997; Brown S.,1966; Choyce P.,1983). Наиболее подходящим, по ряду таких свойств, как биосовместимость, проницаемость, оптика, оказался гидрогель (Медведев И.Б.,1996; DohlmanC.,1967; SteinertR. etal.,1996; Barraquer J., Gomes M.,1997).
Цель работы: Изучить в эксперименте и клинике возможности использования внутрироговичных биополимерных линз для лечения буллезной кератопатии и коррекции афакии.
Для достижения указанной цели нами поставлены следующие задачи:
-
Создать биополимер с повышенным сродством к тканям роговицы и исследовать его физико-химические свойства;
-
Изучить в эксперименте применение нового биополимера фиброгеля в качестве эпикорнеального и интрасгромального имплантата, исследовать воздействие фиброгеля на строму роговицы;
-
Изучить влияние сульфатированных гликозаминогликанов - хондроитин сульфата и кератан сульфата на образование соединительнотканной капсулы вокруг биополимера при интраламеллярной имплантации;
-
Оценить влияние интракорнеальной линзы из биополимера на оптические свойства роговицы и определить оптимальные её размеры. Произвести расчет транспорта глюкозы через роговицу с вігутрироговичньїм имплантатом;
-
Изучить результаты лечебной интраламеллярной кератопластики биополимером у пациентов с буллезной кератопатией. Разработать показания и противопоказания для лечебной интраламеллярной кератопластики биополимером с оптической целью;
-
Изучить результаты рефракционной тоннельной и клапанной интраламеллярной кератопластики биополимером у пациентов с афакией;
Научная новизна и практическая значимость работы:
Создан биополимер фиброгель (сополимер гидрогеля и фибронектина, патент № 2150956 РФ; приоритет 02.07.1998) с повышенным содержанием воды (48%) и определены его физико-химические свойства.
Исследованы особенности реакции ткани роговицы на фиброгель при эпикорнеальном и интрастромальном его размещении.
Исследовано влияние сульфатированных гликозаминогликанов (сГАГ) (хондроитин сульфат, кератан сульфат) на регенерацию и прозрачность роговицы вокруг внутрироговичного имплантата. Предложено в клинике насыщать сГАГ полимерные внутрироговичные линзы.
Установлены оптимальные размеры внутрироговичных имплантатов из биополимера, которые могут длительно находиться в ткани роговицы, не отторгаясь.
Проанализированы факторы, приводящие к появлению вторичных оптических аберраций и снижению максимально корригируемой остроты зрения при кератофакии для коррекции афакии.
Разработана технология бесшовной рефракционной клапанной интраламеллярной кератопластики полимерной линзой.
Разработаны показания и противопоказания к введению интракорнеальной линзы в строму роговицы с буллезной кератопатией с лечебной и оптической целью, соблюдение которых позволило повысить эффективность операции. Предложен комплекс мер профилактики развития фибробластического процесса для сохранения полученных зрительных функций в отдаленный период после операции.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Новый биополимер фиброгель совместим с тканями роговицы и соответствует
оптимальным критериям, предъявляемым к внутрироговичным имплантатам.
2. При внутрироговичном введении фиброгель не вызывает воспалительной
реакции, а фибробластическая фаза минимальна и проявляется только в виде
формирования нежной соединительнотканной капсулы у края имплантата.
3. Сульфатированные гликозаминогликаны (хондроитин сульфат, кератан
сульфат) препятствуют образованию грубой фиброзной капсулы вокруг
внутрироговичного имплантата и способствуют сохранению прозрачности стромы
роговицы. сГАГ могут применяться в качестве профилактики стромального
рубцевания и стимуляции регенерации роговицы по типу реституции.
4. Разработанный подход к зрительной реабилитации пациентов с
односторонней осложненной афакией на основе рефракционной интраламеллярной
кератопластики, позволяет объективно оценить перспективы улучшения зрения без
коррекции.
5. Применение комплекса мер профилактики фибробластического (рубцового) процесса в строме роговицы при буллезной кератопатии с интракорнеальной линзой и соблюдение разработанных показаний и противопоказаний к интраламеллярной кератопластике фиброгелем с лечебной и оптической целью, позволило повысить эффективность операции и сохранить полученные зрительные функции в отдаленный период после операции у пациентов с сохранными функциями сетчатки и зрительного нерва.
Апробация и внедрение работы: основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на совместных заседаниях клинической конференции ГУ МНТК "МГ" им. акад. С.Н.Федорова и кафедры глазных болезней Московского Государственного Медико-Стоматологического Университета (Москва, февраль 1999 г., апрель 1999 г., сентябрь 2000 г., октябрь 2001 г.), на XX и XXI Итоговой межвузовской научной конференции молодых ученых ММСИ (Москва, 1998-1999 г.), на внутриотделенческой конференции 7-8 глазных отделений МНТК "МГ" (Москва, 1999 г.), на VII съезде офтальмологов России (Москва, май 2000 г.)
Материалы диссертации включены в тематику лекционных и практических занятий на кафедре глазных болезней МГМСУ. Исследуемая методика внедрена в хирургическую практику ГУ МНТК "МГ" им. акад. С.Н.Федорова.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, имеется 3 патента на изобретение, 1 заявка на изобретение, 1 свидетельство на полезную модель, 1 рационализаторское предложение.
Клинические исследования проводились в ГУ МНТК "МГ" под руководством -академика РАМН и РАЕН, члена-корреспондента РАН, профессора С.Н.Федорова.
Структура и объём диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и библиографии, включающей 94 отечественных и 140 зарубежных источников. Общий объём работы 197 машинописных страницы, иллюстрирована 73 рисунками и фотографиями, 2 графиками и 28 таблицами.
